Relativiteit. Relativistische Mechanica 1



Vergelijkbare documenten
Speciale relativiteitstheorie: de basisconcepten in een notedop

Einstein s Relativiteits theorie Een uitleg met middelbare school wiskunde Andrré van der Hoeven Docent natuurkunde Emmauscollege Rotterdam

Speciale relativiteitstheorie

Speciale relativiteitstheorie

Speciale relativiteitstheorie

Relativiteitstheorie met de computer

Gravitatie en kosmologie

Gravitatie en kosmologie

Algemene relativiteitstheorie

Elementaire Deeltjesfysica

E = m c 2. Massa. Energie. (licht-) Snelheid. Wetenschappers en denkers. E=mc 2 HOVO. Hoe u het zelf had kunnen bedenken 1.

De Speciale Relativiteits Theorie (SRT) en Klok- en Tweelingparadox. Metius Werkgroep Theoretische Weer- en Sterrenkunde

Speciale relativiteitstheorie

Algemene relativiteitstheorie

Gravitatie en kosmologie

Uitwerking Oefeningen Speciale Relativiteitstheorie. Galileitransformaties. versie 1.3, januari 2003

De speciale relativiteitstheorie. 1. Inleiding

Gravitatie en Kosmologie

Relativiteitstheorie. Wat zijn de eigenschappen van ruimte en tijd?

Gravitatie en kosmologie

Einstein, Euclides van de Fysica Door Prof. Henri Verschelde

Massa. Energie. E = m c 2. (licht-) Snelheid. en hoe u het zelf had kunnen bedenken. Dr. Harm van der Lek. Natuurkunde hobbyist

Speciale Relativiteitstheorie

Het Quantum Universum. Cygnus Gymnasium

Een series colleges over de Speciale Relativiteit theorie van Einstein, uitgebreid met onderwerpen uit de Klassieke Mechanica Prof.dr. S.

Relativiteitstheorie VWO

Speciale Relativiteitstheorie

Speciale Relativiteitstheorie

hoofdstuk R Noordhoff Uitgevers bv

Gravitatie en kosmologie

Opgaven bij de cursus Speciale relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek

MODULE GLIESE 667 RELATIVITEIT GLIESE 667. Naam: Klas: Datum:

Speciale relativiteitstheorie

Gravitatie en kosmologie

RELATIVITEIT VWO. Lengtecontractie Rust- bewegende massa Relativistisch optellen

Einstein (2) op aardoppervlak. versnelling van 10m/s 2. waar het foton zich bevindt a) t = 0 b) t = 1 s c) t = 2 s op t=0,t=1s en t=2s A B C A B

Werkstuk Natuurkunde Het relativiteitsprincipe

Uit: Niks relatief. Vincent Icke Contact, 2005

Mijn praktische opdracht van Natuurkunde gaat over de relativiteitstheorieën.

Lengte van een pad in de twee dimensionale Euclidische ruimte

Deeltjes en velden. HOVO Cursus. Jo van den Brand 3 oktober

Dark Side of the Universe

Relativiteit. Bijlagen

Relativiteit. Bijlagen

Speciale relativiteitstheorie

Relativiteit. N.G. Schultheiss

Ruimte, Ether, Lichtsnelheid en de Speciale Relativiteitstheorie. Een korte inleiding:

Cursus deeltjesfysica

experimenteren met Zwarte Gaten Eigenschappen van Zwarte Gaten tot nu HOVO2016, Utrecht 15 Juli 2016 Speciale RelativiteitsTheorie

Formule afleiding opgaven bij de cursus Speciale relativiteitstheorie Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek

Tijd & causaliteit Relativiteitstheorie Pijl van de tijd Samenvatting. Tijd in de fysica. Paul Koerber

Relativiteit. Bijlagen


Unificatie. Zwakke Kracht. electro-zwakke kracht. Electriciteit. Maxwell theorie. Magnetisme. Optica. Sterke Kracht. Speciale Relativiteitstheorie

Docentencursus relativiteitstheorie

Speciale Relativiteitstheorie

Oefeningen. Speciale Relativiteitstheorie

Speciale relativiteitstheorie

Relativiteit (deel 1)

FLRW of Lambda-CDM versus Kwantum Relativiteit

Speciale Relativiteitstheorie. Oefeningen. Prof. Dr J.J. Engelen, Drs. B. Mooij, Dr E. de Wolf, Drs. A. Heijboer

Eindronde Natuurkunde Olympiade theorietoets deel 1

1 Leerlingproject: Relativiteit 28 februari 2002

Stevin vwo Uitwerkingen Speciale relativiteitstheorie ( ) Pagina 1 van 8

Algemene relativiteitstheorie

Hoogtepunten uit de Speciale Rela2viteit theorie van Einstein Stan Bentvelsen

Voorwoord. door Gerard t Hooft

Bernardinuscollege Scienceklas 6 VWO. Inleiding in de Relativiteitstheorie

Uitwerkingen van de opgaven bij de cursus Speciale relativiteitstheorie Najaar 2017 Docent: Dr. H. (Harm) van der Lek

Inleiding Astrofysica Uittreksel Aantekeningen 2009 Vincent Icke

Tentamen. Mechanica en Relativiteitstheorie voor TW. 21 april 2017, 09:00-12:00h

Pijlers van ons wereldbeeld 1: Relativiteitstheorie

Speciale relativiteitstheorie

Speciale Relativiteitstheorie

UvA-DARE (Digital Academic Repository) Lorentz als wegbereider voor de speciale relativiteitstheorie. Janssen, M.; Kox, A.J.

Tweede Bijeenkomst: Zoektocht naar het Verborgen Hemelbeeld. Rond de Waterput donderdag 31 oktober 2013 Allan R. de Monchy

College Fysisch Wereldbeeld 2

Speciale Relativiteitstheorie

Algemene relativiteitstheorie

Gravitatie en kosmologie

RELATIVITEIT. 1. Inleiding. 2. Lorentz en Poincaré

Gravitatie en kosmologie

Prof.dr. A. Achterberg, IMAPP

ALBERT, BERNARD, ANN, BETTY ET LES AUTRES

HOOFDSTUK 8 EINSTEIN, MASSA en KRACHT 8 pag.

MechRela voor TW. Hertentamen - uitwerkingen. 22 mei 2015, 14:00-17:00h. (b) Formuleer de postulaten van de speciale relativiteitstheorie.

Henk meet: A. Coördinaattijd in het stelsel van de trein. B. Coördinaattijd in het stelsel van het perron. C. Eigentijd. D.

Higgs-deeltje. Peter Renaud Heideheeren. Inhoud

Gravitatie en kosmologie

De lichtsnelheid kromt de ruimte. Mogelijke verklaring voor de grens van het heelal

Oefeningen Speciale Relativiteitstheorie

Zwaartekracht, de Relativiteits Theorie en de evolutie van het heelal

Opgave 1 Een inertiaalstelsel is een referentiestelsel waarin de eerste wet van Newton geldt.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN Faculteit Technische Natuurkunde Examen Mechanica 1 voor N en Wsk (3AA40) maandag 13 maart 2006 van

Tentamen - uitwerkingen

Equivalentie en tijddilatatie bij plaatsbepaling met het Global Positioning System

Algemene relativiteitstheorie

Algemene relativiteitstheorie

Zwaartekrachtsgolven. Johan Konter, Niels Pannevis, Sander Kupers. 24 juni Zwaartekrachtsgolven. Johan Konter, Niels Pannevis, Sander Kupers

Gravitatie en kosmologie

Transcriptie:

Relativiteit University Physics Hoofdstuk 37 Relativistische Mechanica 1

Relativiteit beweging voorwerp in 2 verschillende inertiaal stelsels l relateren Galileo Galileïsche transformatie 2

Transformatie van natuurwetten y y Galileïsche transformatie S u S x x z z x' x ut y ' y z ' z relativiteitsprincipe: natuurkundige wetten hetzelfde in beide stelsels want beweging is geen absoluut begrip 2 2 d x 2 F m dt 2 d x' m dt ' ' F dx dx u d x d x dt dt dt dt wetten van Newton & Galileïsche transformatie voldoen hieraan 3

Wetten van Maxwell 1864: beschrijving electriciteit en magnetisme electro-magnetische golven ( licht ) 1 Ext (, ) Ext (, ) c t x 2 1831 1879 c: lichtsnelheid = 299 792 458 m/s (per definitie) verklaring: medium nodig voor EM golven: ether W.v.Maxwell beschrijven beweging t.o.v. ether voorkeurs-stelsel: ether staat stil analoog: water- en geluidsgolven 4

Meting van de lichtsnelheid effect van snelheid ether op lichtsnelheid lh id bepalen Albert Michelson 1852-1931 licht Edward Morley 1838-1923 aarde t.o.v. ether 5

Michelson en Morley tijdsverschil interferentie uitdoving/versterking http://galileoandeinstein.physics.vi rginia.edu/more_stuff/flashlets/m mexpt6.htm resultaat (1881, 1887): geen verschil te meten lichtsnelheid niet beïnvloed door ether er is geen ether 6

Einstein oplossing (1905): (speciale) relativiteits-theorie twee uitgangspunten (postulaten): (1) de lichtsnelheid is in ieder inertiaalstelsel hetzelfde (2) de wetten van de natuur hebben in elk inertiaalstelsel dezelfde vorm 1879-1955 merkwaardige, niet-intuitieve gevolgen snelheden in orde lichtsnelheid klopt met waarnemingen 7

Consequenties (1) de lichtsnelheid is hetzelfde in ieder inertiaalstelsel Galileïsche transformatie x' x ut y' z ' y z Galileïsche transformatie kan niet kloppen! 8

De lichtsnelheid onafhankelijk van de beweging dus constant Is ook de grootste t snelheid 9

Gedanken Experiment dezelfde gebeurtenissen bekijken vanuit verschillende inertiaalstelsels die t.o.v. elkaar bewegen 2 blikseminslagen Stanley: S Mavis: S u uitgangspunt Stanley & Mavis halverwege A en B } Stanley s conclusie: Stanley neemt flitsen gelijktijdig waar inslagen gelijktijdig 10

Gedanken Experiment u Mavis positie Mavis in bewegende trein verplaatst als flitsen samenkomen Flitsen bereiken Mavis (S ) niet gelijktijdig j g 11

Gedanken Experiment Mavis conclusie: u gelijktijdigheid is geen absoluut begrip Mavis halverwege A en B Neemt flitsen toch niet gelijktijdig waar } Mavis s conclusie: inslagen niet gelijktijdig Stanley s conclusie: inslagen wel gelijktijdig 12

Relativiteit van gelijktijdigheid Conclusie: als lichtsnelheid hetzelfde dan Gebeurtenissen die gelijktijdig plaatsvinden voor waarnemer in S (Stanley) vinden niet gelijktijdig plaats voor een waarnemer in S (Mavis) dat t.o.v. S beweegt u Tijd niet absoluut 13

Consequenties: tijdsinterval meten dezelfde gebeurtenissen bekijken vanuit verschillende inertiaalstelsels die t.o.v. elkaar bewegen G1: lichtpuls verlaat bron G2: licht komt weer terug tt 0 2d c Stanley t t 2 d 1 c 1 u / c tijd-dilatatie t t 0 1 u / c tijd tussen zelfde gebeurtenissen is groter voor Stanley dan voor Mavis Mavis 14

Relativiteit van tijdsintervallen u t t 0 Stanley 1 u / c tijd-dilatatie t 0 Mavis t 0 kortste tijd gebeurtenissen op dezelfde positie eigentijd (proper time) relativistische gamma 1 1 u / c 15

Relativiteit van tijdsintervallen Twee t.o.v. elkaar bewegende waarnemers die een bepaald tijdsinterval meten kunnen verschillende resultaten vinden t tijd-dilatatie t 0 1 u / c t 0 gebeurtenissen waargenomen op zelfde positie: t 0 eigentijd gebeurtenissen waargenomen op verschillende positie: t t 0 16

Grootte relativistische effecten tijd-dilatatie t t 1 u / c 0 t 0 relativistische Gamma 1 1 u / c 1 u 0 1 t t u m s 3 10 / 1.000015 u 0.1c 1.005 u 0.99c 7.1 pas echt belangrijk als u/c 1 0 17

Atomic Clock Measurement Two airplanes took off (at different times) from Washington, D.C., where the U.S. Naval Observatory is located. The airplanes traveled east and west around Earth as it rotated. Atomic clocks on the airplanes were compared with similar clocks kept at the observatory to show that t the moving clocks in the airplanes ran slower. 18

Lorentz i.p.v. Galilei-transformatie relatie coordinaten event S/S y y u S S x x O O z z t=t =0 O = O Lorentz/Einstein Galilei x' ( xut) x ' x ut y ' y y' y z' z ipv z' z ux t' t t' t 2 c geen contractie loodrecht op bewegingsrichting tijd niet gelijk in beide stelsels vermenging van ruimte en tijd: (x,y,z,t) ruimte-tijd coordinaten 1 1 u / c 1 als u<<c Lorentz = Galilei i moet! correspondentie-principe 19

20